Nájdenie medvedíka Mama z čiernych dier

Pin
Send
Share
Send

Zatiaľ čo astronómovia študovali veľké aj malé čierne diery po celé desaťročia, dôkazy o týchto čiernych dierach strednej veľkosti boli oveľa ťažšie. Astronómovia v Goddardovom vesmírnom letovom centre NASA v Greenbelt, MD, teraz zistili, že zdroj röntgenového žiarenia v galaxii NGC 5408 predstavuje jeden z najlepších prípadov pre čiernu dieru so strednou hmotnosťou. „Čierne diery so strednou hmotnosťou obsahujú 100 až 10 000-krát viac ako slnko“, vysvetlil Tod Strohmayer, astrofyzik v Goddarde. „V strede galaxií pozorujeme čierne diery s vysokou hmotnosťou a ľahké, ktoré obiehajú okolo hviezd v našej vlastnej galaxii. Nájdenie „doplnkov“ však zostáva výzvou. “

Niekoľko blízkych galaxií obsahuje brilantné objekty známe ako ultrafialové zdroje röntgenového žiarenia (ULX). Zdá sa, že emitujú viac energie ako akýkoľvek známy proces poháňaný hviezdami, ale menej energie ako centrá aktívnych galaxií, o ktorých je známe, že obsahujú čierne diery s miliónmi slnečných hmôt.

„ULX sú dobrými kandidátmi na čierne diery so strednou hmotnosťou a ten v galaxii NGC 5408 je obzvlášť zaujímavý,“ povedal Richard Mushotzky, astrofyzik na Marylandskej univerzite v College Park. Galaxia leží 15,8 milióna svetelných rokov v súhvezdí Centaurus.

XMM-Newton zistil, čo astronómovia nazývajú „kvázi-periodické oscilácie“, takmer pravidelné „blikanie“ spôsobené hromadením horúceho plynu hlboko v nahromadenom disku, ktorý sa vytvára okolo mohutného objektu. Miera tohto blikania bola asi 100-krát pomalšia ako miera pozorovaná pri čiernych dierach s hmotnosťou hviezd. V röntgenových lúčoch však NGC 5408 X-1 tieto systémy zatieni približne rovnakým faktorom.

Na základe načasovania kmitov a ďalších charakteristík emisie Strohmayer a Mushotzky dospeli k záveru, že NGC 5408 X-1 obsahuje od 1 000 do 9 000 slnečných hmôt. Táto štúdia sa objavuje v 1. vydaní časopisu The Astrophysical Journal.

"Pre tento rozsah hmotností je horizont udalostí čiernej diery - časť, za ktorou nevidíme -, je medzi 3 800 a 34 000 míľami, alebo je menšia ako polovica priemeru Zeme až na štvornásobok svojej veľkosti," uviedol Strohmayer.

Ak je NGC 5408 X-1 skutočne aktívne pohlcujúci plyn, ktorý poháňa jeho úžasnú röntgenovú emisiu, materiál pravdepodobne prúdi do čiernej diery z obiehajúcej hviezdy. Toto je typické pre čierne diery hviezdnej hmoty v našej galaxii.

Strohmayer následne získal pomoc od satelitu Swift od NASA pri hľadaní jemných variácií röntgenových lúčov, ktoré by signalizovali obežnú dráhu donorskej hviezdy NGC 5408 X-1. „Funkcia Swift jedinečne poskytuje citlivosť röntgenového snímania aj flexibilitu plánovania, aby sa umožnilo takéto vyhľadávanie,“ dodal. Začiatkom apríla 2008 spoločnosť Swift začala niekoľkokrát týždenne v rámci prebiehajúcej kampane striedať svoj röntgenový teleskop smerom k NGC 5408 X-1.

Swift zistí mierny nárast a pokles röntgenového žiarenia každých 115,5 dní. „Ak je to skutočne okružná perióda hviezdneho spoločníka,“ povedal Strohmayer, „potom je pravdepodobné, že ide o obrovskú alebo supergiantskú hviezdu s hmotnosťou Slnka 3 až 5-krát (1 slnečná hmota je hmotnosťou Slnka).“ Táto štúdia bola prijatá na uverejnenie v budúcom vydaní The Astrophysical Journal.

Pozorovania Swift pokrývajú iba asi štyri orbitálne cykly, preto je potrebné ďalšie pozorovanie, aby sa potvrdila orbitálna povaha röntgenovej modulácie.

„Astronómovia študujú NGC 5408 X-1 už dlho, pretože je to jeden z najlepších kandidátov na čiernu dieru strednej hmotnosti,“ dodáva Philip Kaaret z University of Iowa, ktorý objekt študoval na rádiových vlnových dĺžkach, ale je nepripojený k žiadnej štúdii. „Tieto nové výsledky ukazujú, čo sa deje v blízkosti čiernej diery a poskytujú silný dôkaz, že je nezvyčajne obrovský.“

Príspevok: Dôkaz o čiernom otvore s medzispotrebou v NGC 5804

Zdroj: NASA

Pin
Send
Share
Send